宇宙充满了数十亿个星系和数万亿颗恒星，以及几乎数不清的行星、卫星、小行星、彗星和尘埃和气体云 —— 所有这些都在浩瀚的太空中旋转。
但是，如果我们把它们“放大”来看，这些天体的组成部分是什么，它们是如何产生的？
主要是氢气
氢是宇宙中最常见的元素，其次是氦。它们加在一起，几乎构成了所有普通物质。但这只占宇宙的一小部分，大约5%。其余的都是由看不见的东西组成的，只能间接检测到。
这一切都始于大约138亿年前的大爆炸，也就是“创世纪”。爆炸当时超高温和超密集的物质突然迅速地向各个方向膨胀。根据美国宇航局的说法，几毫秒后，新生的宇宙是中子，质子，电子，光子和其他亚原子粒子的大量沸腾，在大约8亿开尔文度左右旋转。
天体物理科学系天文学教授Neta Bahcall说，“构成元素周期表中所有已知元素的每一点物质以及宇宙中的每个物体（从黑洞到大质量恒星再到太空尘埃斑点）都是在大爆炸期间产生的”。
“我们甚至不知道在如此高温，高度密集的环境中存在的物理定律”，Bahcall说。
宇宙大爆炸时的情景，我在138亿年前某天拍下了这张照片。
大爆炸后大约100秒，温度下降到仍然沸腾的1亿开尔文度。大约380万年后，宇宙已经冷却到足以让质子和中子聚集在一起形成锂、氦和氢同位素氘，而自由电子被捕获形成中性原子。
由于早期宇宙中有如此多的质子在旋转，氢（最轻的元素，只有一个质子和一个中子）成为最丰富的元素，占宇宙原子的近95%。据美国宇航局称，宇宙中近5%的原子是氦。然后，在大爆炸后大约200亿年，第一批恒星形成并产生了其余的元素，这些元素占宇宙中所有普通物质剩余1%的一小部分。
其次是看不见的各种粒子
在大爆炸期间还创造了其他东西：“暗物质”。
暗物质还不能直接观察到，但它的“指纹”保存在宇宙的第一束光或宇宙微波背景辐射（CMB）中，作为辐射的微小波动。科学家在1930年代首次提出暗物质的存在。几十年后，在1970年代，美国天文学家维拉·鲁宾（Vera Rubin）在恒星比预期更快的自转速度中发现了更多暗物质的间接证据。
根据鲁宾的发现，天体物理学家“计算”出暗物质也构成了宇宙中的很大一部分。但大约20年前，科学家发现宇宙中还蕴藏着比暗物质更奇怪的东西 —— “暗能量”，被认为比物质或暗物质丰富得多。
关于“暗能量”，后面我会再写出来分享给大家。
暗物质想象图
“定义”宇宙比想象的更难
我们可以基于人类已有的认知，列出一长串组成宇宙物体的清单，并声称这就是宇宙。但是，这是不是不太严谨？宇宙不仅仅是它所包含的东西，对吧？
那么，宇宙到底是什么呢？困难在于，宇宙不是恒星或星系意义上的“东西”。
我们可以测量定义宇宙性质的物理量，例如宇宙微波背景辐射（CMB）的温度波动，或者宇宙的膨胀率。但即使是这些度量也不是针对宇宙的，而是针对宇宙中的事物的。CMB就像浴缸里的水，而不是浴缸本身。宇宙膨胀率实际上是根据遥远星系的光谱测量其红移。一旦我们看到爱因斯坦的广义相对论预测宇宙几何作为一个整体可以膨胀或收缩，它与宇宙几何学的膨胀有关的推论就出现了。
爱因斯坦的方程模拟了宇宙，也就是说，它们试图描述其最显著的特征，以便我们可以在理论（生成方程）和测试它的观察之间建立联系。但是我们永远不应该把模型方程的解等同于真实的东西。
因此，与其说宇宙是一个事物，不如说它是一个概念。
但我们还是强行给宇宙一个“定义”吧
欧洲航天局公布的首张宇宙全景图
稍微严谨一点的说法是，“宇宙”这个词等同于它所包含的事物（星系，CMB......）和它的几何形状（弯曲的、扁平的、静态的、膨胀的......）。事实上，即使我们试图将宇宙起源建模为比物理过程更抽象的理论层面上，即所谓的量子宇宙学的一部分，当我们计算给定宇宙从“虚无”中出现的概率时，我们将宇宙等同于了具有给定几何形状和材料含量的实体（是不是大脑快冒烟了？）。
其他几何和物质内容意味着其他模型宇宙，但是这些模型远非真实的东西。
我知道这听起来有些诡异，但宇宙就是这样，人类只能按照自己非常受限的认知去定义“人类所理解的宇宙”，而无法像“造物主”那样鸟瞰整个宇宙。所以这个关于宇宙的定义只适用于宇宙中的人类，外星人可能不会认同。返回搜狐，查看更多